摘要：航空運輸業(yè)是“碳排放大戶”，但碳減排難度很大。我國民航運輸規(guī)模持續(xù)擴大，行業(yè)脫碳形勢嚴峻緊迫。目前，行業(yè)碳減排存在技術瓶頸，可持續(xù)燃料生產(chǎn)成本高、供應不足、普及性低，未來實現(xiàn)凈零碳排放所需的碳抵消經(jīng)濟代價巨大。針對上述困境，亟待綜合施策，深入開展節(jié)能降碳工作，加快民航新能源替代與動力技術研究，建立并完善民航碳市場機制。

關鍵詞：民航；碳達峰；碳中和；難點；可行路徑

航空運輸業(yè)作為全球經(jīng)濟活動的重要組成部分和“碳排放大戶”，減碳迫切性日益突出。民航領域歷來對安全性要求極高，任何一項改動，都可能需要很長的研發(fā)應用周期，面臨著極高的投資成本，民航領域成為最難實現(xiàn)近零排放的領域之一。我國民航業(yè)隨著運輸規(guī)模的持續(xù)擴大，碳排放量不斷攀升，行業(yè)脫碳面臨嚴峻緊迫的形勢。行業(yè)碳減排存在技術瓶頸，可持續(xù)燃料生產(chǎn)成本高、供應不足、普及性低，實現(xiàn)凈零碳排放所需的碳抵消經(jīng)濟代價巨大等問題，亟需系統(tǒng)研究，對癥下藥，做好頂層設計，努力降低碳排放強度。

一、背景

近年來，低碳發(fā)展已成為全球共識。2016年，國際民航組織（International Civil Aviation Organization，ICAO）通過了國際航空碳抵消和減排計劃，提出要采取改善空中交通管理和運行、應用可持續(xù)航空燃料等措施，要求航空公司對國際航班超出基準線的二氧化碳排放進行補償。在2021年第77屆年會上，國際航空運輸協(xié)會（International Air Transport Association，IATA）批準了全球航空運輸業(yè)于2050年實現(xiàn)凈零碳排放的決議。2021年6月，國際機場理事會（Airports Council International，ACI）宣布了其成員機場的長期碳目標：成員機場承諾到2050年實現(xiàn)零碳排放。

2022年9月，中國民用航空局正式向國際民航組織提交《2022中國民航綠色發(fā)展政策與行動》（以下簡稱《行動計劃》），旨在全面介紹中國民航業(yè)開展的綠色行動與進展，分享中國民航業(yè)的實踐經(jīng)驗，明確行業(yè)綠色發(fā)展方向和需求采取的重大行動。

2022年3月29日，中國民用航空局召開碳達峰碳中和工作領導小組第一次全體會議，全面分析了民航業(yè)綠色發(fā)展面臨的形勢，要求落實國家“雙碳”戰(zhàn)略重點工作，努力實現(xiàn)民航碳達峰碳中和工作目標，通過綠色轉型全面推進民航高質量發(fā)展。

在2020年前的近30年中，全球范圍內交通運輸業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳排放量已經(jīng)超過工業(yè)碳排放量，位列全球第二大碳排放源，僅次于排名第一的電力和熱力行業(yè)，減碳迫切性日益突出。民航碳排放主要源自滿足客貨航空運輸需求的飛行活動，在行業(yè)運輸周轉量、機隊規(guī)模、機場數(shù)量穩(wěn)步增長的情況下，碳排放總量勢必隨之增長。按照既有發(fā)展趨勢與現(xiàn)階段技術水平，預計2035年前后達峰，峰值為2.6~2.95億噸之間，分別是2019年的2.28~2.5倍，最極端情景在2050年方能達峰，峰值量接近2019年的3倍。民航領域是名副其實的降碳“困難戶”，必須重點關注。當前，全球航空業(yè)綠色低碳轉型發(fā)展進程不斷加快，歐美出臺了包括可持續(xù)航空燃油使用目標和碳稅在內的一系列法案。中國民航也已邁出綠色轉型堅實步伐，積極穩(wěn)妥推進綠色低碳發(fā)展工作十分重要、緊迫，但實現(xiàn)凈零碳長期理想目標的任務極其艱巨[1]。

二、現(xiàn)狀

目前，我國已經(jīng)成為全球最大的碳排放國，脫碳面臨著巨大挑戰(zhàn)。根據(jù)IEA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國排放二氧化碳在2022年已達114.8億噸，占據(jù)全球總排放量的33%。其中，交通運輸行業(yè)碳排放量占全國總量的10%左右，而民航碳排放規(guī)模為全國碳排放總量的約1%，占交通運輸業(yè)碳排放總量的約10%。民航業(yè)碳排放主要來自化石燃料燃燒，其中航空燃油燃燒產(chǎn)生二氧化碳占據(jù)民航碳排放的95%以上。航空公司碳排放99%以上由航空燃油燃燒產(chǎn)生，占行業(yè)排放總量約97%。根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗，民航運輸規(guī)模隨著人均收入水平提高將持續(xù)擴大，航空化石燃料消費產(chǎn)生的碳排放量也會不斷攀升。機場綜合能耗折算碳排放占行業(yè)排放總量約3%，機場碳排放主要來自電力、熱力消費能源消耗產(chǎn)生的間接排放[2]。 

中國民航業(yè)歷來高度重視節(jié)能減排工作，深入踐行綠色低碳發(fā)展理念，行業(yè)綠色低碳發(fā)展工作邁向了新臺階，在節(jié)能減排、油改電、生物燃油應用等方面的工作已初見成效。數(shù)據(jù)顯示，2019年全球民航飛機碳排放量約占全球碳排放總量的2%，旅客人均碳排放量約202千克。中國人均收入仍然落后于發(fā)達國家，而人口眾多，表現(xiàn)為民航飛機碳排放量約占全國碳排放總量的1%，旅客人均碳排放量176千克。

來源：中國民航局《2022中國民航綠色發(fā)展政策與行動》，2022-09-23

從近十余年的數(shù)據(jù)可以看出，民航行業(yè)采取了一系列節(jié)能減碳措施，單位運輸周轉量碳排放呈下降趨穩(wěn)態(tài)勢，其數(shù)值基本上在0.896（2010年）至0.937（2013年）之間波動，中值為0.919千克/噸公里，波動幅度在-2.6%與1.9%之間，單位運輸周轉量碳排放基本上趨于穩(wěn)定。

與2005年（行業(yè)節(jié)能減排目標基準年）相比，2022年中國民航的燃效水平得到了顯著提升，比2005年提升近13%。除去受新冠疫情影響的年份，中國民航運輸航空單位周轉量油耗和碳排放也穩(wěn)中有降，2019年達到了歷史最優(yōu)水平。根據(jù)《行動計劃》發(fā)布的數(shù)據(jù)，2019年中國民航運輸機隊油耗為0.285千克/噸公里，與“十二五”末（2013—2015年）均值相比，機場每客能耗和二氧化碳排放分別下降約15.8%和43.2%。根據(jù)《2022年民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》，中國機場能源清潔化保持較高水平，電力、天然氣、外購熱力占比達到82.8%，太陽能、地熱能等清潔能源占比約1.0%；機場電氣化率近60%，場內電動車輛占比24%，機場光伏項目年發(fā)電量超6000萬千瓦時。2022年，中國民航運輸總周轉量599.28億噸公里，比2021年下降30.1%；旅客運輸量2.5億人次，比2021年下降42.9%；貨郵運輸量607.61萬噸，比2021年下降17.0%；平均油耗為0.302千克/噸公里，較2005年下降11.4%；與“十二五”末（2013—2015年）均值相比，機場每客能耗上升約26.1%，每客二氧化碳排放下降21.6%。

《行動計劃》提出，2025年，油耗達到0.293千克/噸公里，二氧化碳達到0.886千克/噸公里，可持續(xù)航空燃料5年累計消費達到5萬噸；到2035年，綠色低碳循環(huán)發(fā)展體系趨于完善，運輸航空實現(xiàn)碳中性增長，機場碳排放逐步進入峰值平臺期。屆時，中國民航將成為全球民航可持續(xù)發(fā)展重要引領者。

三、民航業(yè)實現(xiàn)“雙碳”的難點

當前，我國民航業(yè)綠色發(fā)展的基礎尚不牢固，降碳任務嚴峻緊迫，在實施“雙碳”過程中，面臨著節(jié)能減碳技術短板多、低碳燃料供應不足且普及性低、碳抵消經(jīng)濟成本巨大等多重難題，與國家“雙碳”目標以及建設新時代民航強國要求尚存在較大的差距。

(一)行業(yè)節(jié)能減碳存在技術瓶頸

在目前技術及設備水平下，民航碳達峰主要決定因素是飛行活動碳排放達峰。受制于機隊規(guī)模、機型、機齡及空域資源等因素，航空公司單位噸公里油耗和碳排量放下降幅度收窄且已基本探底；單位旅客吞吐量碳排放目前尚可享受旅客吞吐量快速增長的紅利，但機場固定設施投運后其碳排放水平已基本鎖定，后續(xù)進一步挖潛難度較大。技術類手段如新飛機引進、既有飛機發(fā)動機改造等因飛機及發(fā)動機多為進口，技改成本高昂，主要目標為提升安全裕度，節(jié)油減排產(chǎn)生的經(jīng)濟效益尚無法覆蓋技改投資成本。通過各種管理手段提升飛機利用率和載運率在實踐中存在上限。航空公司受飛機設計、發(fā)動機制造等技術制約，以及空域、機場等運行條件的約束，可控、可選擇的減排工具比較有限。

(二)低碳燃料供應不足且普及性低

電動化、氫能化、太陽能、可持續(xù)航空燃料（SAF）被認為是實現(xiàn)民航能源替代的可行方案，但從技術層面來看，僅有可持續(xù)航空燃料有望成為中短期內航空運輸業(yè)減少二氧化碳排放的主要手段。根據(jù)國際航空運輸協(xié)會研究，可持續(xù)航空燃料在其使用周期內，可減少高達80%的二氧化碳排放。然而，目前可持續(xù)航空燃料普及率仍然較低，全球僅極少數(shù)機場能夠提供常規(guī)的可持續(xù)航空燃料的加注服務，主要集中在歐洲和北美，全球僅有40余家航空公司的30萬個航班使用了可持續(xù)航空燃料。

在中國民用航空局的規(guī)劃中，到2025年可持續(xù)航空燃料累計消費量大約5萬噸，總量仍相對較低，且目前國內機場還不供應可持續(xù)航空燃料。這主要是因為可持續(xù)航空燃料生產(chǎn)成本高昂，基本上是傳統(tǒng)航空燃油的2~3倍，現(xiàn)階段航空公司無法承受其成本壓力。其次，國內可持續(xù)航空燃料產(chǎn)能不足。由于可持續(xù)航空燃料的原料來源有限，導致收集成本高，加上市場規(guī)模不大，目前國內只有少數(shù)廠商自主生產(chǎn)可持續(xù)航空燃料，市場供應缺口巨大。此外，航空公司往往會對使用氫能、生物燃料帶來的轉型風險有所顧慮。可持續(xù)航空替代燃料產(chǎn)能、商業(yè)化應用存有較大的不確定性，會對行業(yè)碳達峰年份及峰值產(chǎn)生較大影響。

(三)行業(yè)實現(xiàn)凈零碳排放所需的碳抵消經(jīng)濟成本巨大

如果將飛行活動碳排放全部計入航空公司并由其抵消，則2060年民航飛行活動在不同情景下需要抵消1.5~3億噸碳排放當量。屆時我國面臨碳中和的要求，碳排放配額需求旺盛，勢必帶來價格大幅上漲，如以200元/噸價格計算，屆時抵消金額超過300億元。2019年我國民航全行業(yè)利潤總額541.3億元，即便規(guī)模擴大可帶來凈利潤同比增長，碳排放支出也將大幅擠占民航業(yè)利潤空間。碳交易市場、航空業(yè)碳抵消與削減機制雖然有助于推動行業(yè)整體性減排，但會直接或間接地推高航空公司的運營成本與減排成本，減弱其利用市場化手段減排的動機。

四、實現(xiàn)“雙碳”的可行路徑

針對當前民航脫碳難的現(xiàn)狀，中國民航業(yè)需盡快轉變發(fā)展思路，多措并舉，為“雙碳”目標貢獻更多力量[3]。

(一)深入開展節(jié)能降碳工作

我國民航采取碳減排現(xiàn)有措施的主要方向為提高能源利用效率，降低單位產(chǎn)出碳排放強度。因航空燃油等能源成本占據(jù)行業(yè)企業(yè)尤其是航空公司運營成本較大比例，企業(yè)具有內生動力開展節(jié)油、節(jié)能工作，包括并不限于積極引進新型節(jié)油飛機/發(fā)動機、提高飛機利用率和載運率、采用高能效地面設備、開展飛行活動系統(tǒng)優(yōu)化管理等措施。航空公司通過優(yōu)化機隊、航路航線和飛行操作等方式，在飛機的停場、航前準備、起飛、著陸及巡航等不同階段提高效率，實現(xiàn)節(jié)油功效，降低航油消耗；機場按照《中國民航四型機場建設行動綱要（2020—2035年）》，積極建設在全生命周期內實現(xiàn)資源集約節(jié)約、低碳運行、環(huán)境友好的“綠色機場”，試點建設“零碳機場”，通過光伏發(fā)電、能源替代、節(jié)能改造、低碳管理及綠色運營管理體系建設等一系列舉措支撐機場綠色發(fā)展。

(二)加大未來新能源替代與動力技術研究

首先，要整合研發(fā)資源，增加替代能源相關產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入，加強替代能源技術攻關。其次，推動可持續(xù)航空燃料零稅率，加快建成航空燃料可持續(xù)認證體系，全力建設并不斷完善可持續(xù)航空燃料適航審定體系，從而推動替代能源的使用。再次，安全性水平和適航技術能力是制約未來氫能航空動力系統(tǒng)及航空電氣化動力系統(tǒng)市場準入的關鍵，近年來國內對未來新能源與動力技術的研究逐漸深入，除關注能源自身以及能源向動力轉化過程的技術革新外，還應關注新能源與動力推進系統(tǒng)安全性研究，構建適合我國國情的未來新能源與動力安全性與適航設計體系。

(三)建立并完善民航碳市場機制

一方面，借鑒地方碳市場經(jīng)驗，在更廣范圍內對民航行業(yè)碳排放交易實施的準則以及碳排放配額的分配方式、交易模式、監(jiān)管手段和處罰措施等制定更明確、詳細的規(guī)定。另一方面，在完全加入國際航空業(yè)碳抵消與削減機制之前，民航部門應統(tǒng)籌國內、國際兩個碳市場建設，對民航基于市場減排機制的成效進行預評估，做好風險識別和應對。在利用市場化的減排機制時，中國民航業(yè)應設法降低其對運營成本的沖擊。

五、結語

我國《“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃》將碳達峰、碳中和納入民航高質量發(fā)展整體布局，首次設置了綠色發(fā)展專篇，聚焦于推進民航節(jié)能、減污、降碳協(xié)同治理。規(guī)劃根據(jù)國家綠色生態(tài)建設總體要求，并結合我國民航發(fā)展階段特征，提出了運輸航空噸公里二氧化碳排放和機場單位旅客能耗兩項指標，預計到2025年的5年累計平均值分別降低至0.886千克和0.853千克標準煤。未來，通過多措并舉，綜合施策，中國民航將不斷完善措施機制，夯實減污降碳協(xié)同增效的基礎，加快提升新能源消費比例，穩(wěn)步提高民航資源利用效率，努力降低碳排放強度，為全球民航低碳發(fā)展貢獻更多中國智慧。

參考文獻

[1]王軼辰.啃下民航碳排放“硬骨頭”[EB/OL].經(jīng)濟日報,2022-05-26.

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1733830294909663079&wfr=spider&for=pc.

[2]呂繼興.淺析民航飛行活動碳達峰與碳中和[EB/OL].中國民用航空網(wǎng),2021-04-08.

[3]王群偉,劉笑,周德群.中國民航碳排放驅動因素及減排路徑研究[M].北京：科學出版社,2021-11.

注：本文主要內容發(fā)表在《中國民用航空》2023年第5期，原文《民用航空業(yè)碳達峰、碳中和難點與突破口》。本文在原文基礎上對標題、內容、結構進行了較多改動，對部分數(shù)據(jù)進行了更新。文中圖片來源于網(wǎng)絡，版權歸原作者所有。